(57)【要約】【課題】リムのビードシートの径方向内側に気密性の高い気室を有するホイールを、確実かつ高い生産性にて製造することが可能な方法について提案する。【解決手段】リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状空間をそなえ、複数の隔壁を介して該環状空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールを製造するに当たり、前記リムを成形する際に、前記リムのフランジから離間しかつウェルの径方向外側に延びる周壁を成形する工程、該周壁とフランジとの間に、前記隔壁となる仕切り材の複数を、相互に間隔を置いて配置する工程、該周壁を前記フランジ側に折り曲げて周壁先端部を該フランジに押し付けて前記ビードシートを形成する際に、前記仕切り材の少なくとも先端部を周壁に対して潰して仕切り材を周壁に密着させる工程および前記周壁に前記連通部となる孔を形成する工程を経る。【選択図】図２
2010269694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状空間をそなえ、複数の隔壁を介して該環状空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールを製造するに当たり、
前記リムを成形する際に、前記リムのフランジから離間しかつウェルの径方向外側に延びる周壁を成形する工程、
該周壁とフランジとの間に、前記隔壁となる仕切り材の複数を、相互に間隔を置いて配置する工程、
該周壁を前記フランジ側に折り曲げて周壁先端部を該フランジに押し付けて前記ビードシートを形成する際に、前記仕切り材の少なくとも先端部を周壁に対して潰して仕切り材を周壁に密着させる工程および
前記周壁に前記連通部となる孔を形成する工程
からなるホイールの製造方法。
【請求項２】
前記仕切り材には、リムの部材の比重より軽い比重の部材を用いる請求項１に記載のホイールの製造方法。
【請求項３】
前記仕切り材のリム径方向長が前記隔壁のリム径方向長より長い請求項１または２に記載のホイールの製造方法。
【請求項４】
リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状空間をそなえ、複数の隔壁を介して該環状空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールを製造するに当たり、
前記リムを成形する際に、前記リムのフランジから離間しかつウェルの径方向外側に延びる周壁を成形するとともに、該周壁とフランジとの間に前記隔壁を成形する工程、
該周壁を前記フランジ側に折り曲げて周壁先端部を該フランジに押し付けて前記ビードシートを形成する際に、前記周壁と隔壁との間にシール材を介在させて周壁と隔壁との隙間をシール材で埋める工程および
前記周壁に前記連通部となる孔を形成する工程
からなるホイールの製造方法。
【請求項５】
前記シール材には、リムの部材の比重より軽い比重の部材を用いる請求項４に記載のホイールの製造方法。
【請求項６】
前記仕切り材のリム径方向長が前記隔壁のリム径方向長より長い請求項４または５に記載のホイールの製造方法。
【請求項７】
リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状空間をそなえ、複数の隔壁を介して該環状空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールを製造するに当たり、
前記リムを成形する際に、前記リムのフランジから離間しかつウェルの径方向外側に延びる周壁を成形するとともに、該周壁とフランジとの間に前記隔壁を成形する工程、
該周壁を前記フランジ側に折り曲げて周壁先端部を該フランジに押し付けて前記ビードシートを形成する際に、リム径方向長が前記隔壁のリム径方向長より長い前記仕切り材の少なくとも先端部を周壁に対して潰して仕切り材を周壁に密着させる工程および
前記周壁に前記連通部となる孔を形成する工程
からなるホイールの製造方法。
【請求項８】
前記環状空間は、断面積が大きい部分と、断面積が小さい部分からなり、該断面積が小さい部分に隔壁を配設することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のホイールの製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかの方法によって製造したホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤを取り付ける車両用のホイール、特に車両に伝達される振動を抑制し、乗り心地性の向上や車内騒音の低減等をもたらすことのできるホイールを製造するための方法および当該方法で製造したホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の乗り心地性や静粛性を高次元で実現することの要請から、とりわけ車内騒音の低減が希求されている。この車内騒音の大きな要因として、タイヤをホイールに装着した際のタイヤとリムとの間に区画される空洞部（主気室）の共鳴音が挙げられる。
この共鳴音の抑制に関して、特許文献１には、リムと該リムの径方向外側に配置される複数の蓋部材との間に形成され、周方向に間隔をあけて設けられた複数の隔壁により分割された複数の副気室に、この副気室とタイヤ主気室とを連通させる連通部を組み合わせてヘルムホルツ共鳴器を構成することによって、自動車の大きな要求性能である乗り心地性や静粛性が有意に向上し、実用的なホイールが得られることが記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載のホイールは、静粛性、操縦安定性および振動乗り心地性において優れており、十分に実用に供し得るものである。
一方、環境保護に立脚した自動車の燃費向上の観点からは、タイヤは勿論ホイールについても、その軽量化が求められている。
【０００４】
ここに、前記ヘルムホルツ共鳴器を利用して空洞共鳴を抑制し得るホイールについて、軽量化の実現も予想される構造が、特許文献２に提案されている。すなわち、リムのビードシートの径方向内側に副気室を設けることによって、ヘルムホルツ共鳴器の形成に併せて、リム部分の肉抜きによる軽量化が達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０７９８０２号公報
【特許文献２】特開２００４−２９９４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２に記載のホイールは、中子鋳造成形によって副気室並びに連通部を一体成形するため、そのための工夫が様々になされている。ヘルムホルツ共鳴器を確実に作動させるには、副気室に気密性が必要であるところ、この点を中子鋳造成形によって保証している。しかしながら、中子鋳造成形をもって複数の副気室を気密に成形することは難しく、また中子鋳造成形自体が煩雑な成形方法であり、生産性も低くならざるをえない。
【０００７】
そこで、本発明は、リムのビードシートの径方向内側に気密性の高い気室を有するホイールを、確実かつ高い生産性にて製造することが可能な方法について提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成とすることにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の要旨構成は、下記に示す通りである。
【０００９】
（１）リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状空間をそなえ、複数の隔壁を介して該環状空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールを製造するに当たり、
前記リムを成形する際に、前記リムのフランジから離間しかつウェルの径方向外側に延びる周壁を成形する工程、
該周壁とフランジとの間に、前記隔壁となる仕切り材の複数を、相互に間隔を置いて配置する工程、
該周壁を前記フランジ側に折り曲げて周壁先端部を該フランジに押し付けて前記ビードシートを形成する際に、前記仕切り材の少なくとも先端部を周壁に対して潰して仕切り材を周壁に密着させる工程および
前記周壁に前記連通部となる孔を形成する工程
からなるホイールの製造方法。
【００１０】
（２）前記仕切り材には、リムの部材の比重より軽い比重の部材（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、樹脂材）を用いる前記（１）に記載のホイールの製造方法。
【００１１】
（３）前記仕切り材のリム径方向長が前記隔壁のリム径方向長より長い前記（１）または（２）に記載のホイールの製造方法。
【００１２】
（４）リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状空間をそなえ、複数の隔壁を介して該環状空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールを製造するに当たり、
前記リムを成形する際に、前記リムのフランジから離間しかつウェルの径方向外側に延びる周壁を成形するとともに、該周壁とフランジとの間に前記隔壁を成形する工程、
該周壁を前記フランジ側に折り曲げて周壁先端部を該フランジに押し付けて前記ビードシートを形成する際に、前記周壁と隔壁との間にシール材を介在させて周壁と隔壁との隙間をシール材で埋める工程および
前記周壁に前記連通部となる孔を形成する工程
からなるホイールの製造方法。
【００１３】
（５）前記シール材には、リムの部材の比重より軽い比重の部材（例えば、樹脂材、アルミニウム、アルミニウム合金）を用いる前記（４）に記載のホイールの製造方法。
【００１４】
（６）記仕切り材のリム径方向長が前記隔壁のリム径方向長より長い前記（４）または（５）に記載のホイールの製造方法。
【００１５】
（７）リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状空間をそなえ、複数の隔壁を介して該環状空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールを製造するに当たり、
前記リムを成形する際に、前記リムのフランジから離間しかつウェルの径方向外側に延びる周壁を成形するとともに、該周壁とフランジとの間に前記隔壁を成形する工程、
該周壁を前記フランジ側に折り曲げて周壁先端部を該フランジに押し付けて前記ビードシートを形成する際に、リム径方向長が前記隔壁のリム径方向長より長い前記仕切り材の少なくとも先端部を周壁に対して潰して仕切り材を周壁に密着させる工程および
前記周壁に前記連通部となる孔を形成する工程
からなるホイールの製造方法。
【００１６】
（８）前記環状空間は、断面積が大きい部分と、断面積が小さい部分からなり、該断面積が小さい部分に隔壁を配設することを特徴とする前記（１）ないし（７）のいずれかに記載のホイールの製造方法。
【００１７】
（９）前記（１）ないし（８）のいずれかの方法によって製造したホイール。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、特にヘルムホルツ共鳴器を構成する気室が高い気密性の下に形成されるから、空洞共鳴が確実に抑制されるホイールを高い生産性にて製造することができる。かくして得られたホイールを用いることによって、車両に伝達される振動を確実に抑制し、乗り心地性の向上、車内騒音の低減等を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明により製造したホイールの要部を示す回転軸に沿った断面図である。
【図２】本発明のホイールの製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明のホイールの製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明のホイールの製造方法を示す工程図である。
【図５】本発明のホイールの別の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明のホイールを用いた際の振動抑制効果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
まず、本発明が製造の対象とするホイールについて、図面を参照して詳しく説明する。すなわち、図１にタイヤＴを装着したホイール１のタイヤ回転軸に沿う断面を示すように、ホイール１のリム２の幅方向両端側に設けられる、タイヤＴのビード部の台座となるビードシート３ａおよび３ｂの少なくとも一方、図示例では車両装着時に外側となるビードシート３ａのホイール径方向内側に、該ビードシート３ａに沿って延びる環状の閉空間を有する。
該閉空間は、複数の隔壁４を介して複数、例えば２〜１０室程度の気室５に区画され、タイヤＴとホイール１との間に区画される主気室１０に対して副気室として機能する。さらに、気室５毎に当該気室５とリムの径方向外側の空間、つまり主気室１０との間に連通部６を有する。この気室５および連通部６にてヘルムホルツ共鳴器が構成される。
【００２１】
次に、前記したホイール１を製造する方法について、リムの成形を対象に説明する。なお、車両用のホイールには、様々な形式があり、いずれもリムとディスクとからなることが基本であり、図１に示したホイール１はリムおよびディスクが一体であるが、別体であってもよい。
【００２２】
さて、リム２の成形は鋳造または鍛造で行われるのが通例であり、いずれの成形においても、図２（ａ）に示すように、フランジ７等の成形とともに、リム２のフランジ７から離間した位置にてウェル８の径方向外側に延びかつ周方向に連続する、周壁９を成形する。
なお、周壁９の径方向長さは、その先端部がフランジ７の基部に到達する長さがあればよい。
【００２３】
次いで、図２（ｂ）に示すように、周壁９を前記フランジ７側に折り曲げて周壁９の先端部を該フランジ７に押し付ける。図示例では、フランジ７の基部に周壁９の先端部を受け入れる切り欠き７ａを設けてあり、折り曲げた周壁９の先端部が切り欠き７ａ内に収まってフランジ７と周壁９とが一体化され、ここに閉空間が区画される。ここで、周壁９の先端部を切り欠き７ａ内に圧入することによって、閉空間の気密性が確保されるが、必要に応じて、周壁９先端部とフランジ７との境界を溶接にて接合することが高い気密性を付与する上で好ましい。また、溶接以外の方法、例えば、接着により固着してもよい。接着に用いる接着剤としては、例えば、変性アクリレート系接着剤（例えば、電気化学工業（株）製、商品名ハードロック等）などを用いることができる。
【００２４】
ちなみに、前記周壁９の折り曲げ加工は、いわゆるスピニング加工にて行うことができる。すなわち、スピニング加工は、しごきローラを用いて、該ローラをフランジ７の向きに周壁９へ押し付けながら周方向に移動することによって、周壁９を折り曲げ成形するものである。
【００２５】
前記に従って形成された閉空間は、さらに隔壁４を設けることによって、前記した気室５に区画される。この隔壁４を設けるには、図３（ａ）に示すように、まず、隔壁４の設置箇所に、アルミニウム、アルミニウム合金および合成樹脂等からなる板材による仕切り材４ａを配置しておく。
ここで、図４（ａ）に示すように、仕切り材４ａのリム径方向長さＬ０を前記隔壁４のリム径方向長さＬより長くすることが肝要である。すると、前記と同様に、周壁９を前記フランジ７側に折り曲げて周壁９の先端部を該フランジ７に押し付けた際、図４（ｂ）に示すように、前記仕切り材４ａの少なくとも先端部を周壁９に対して潰して仕切り材４ａを周壁９に密着させることができ、かくして形成された気室５には、隣接する気室５相互間で高い気密性が付与される。
【００２６】
なお、仕切り材４ａを周壁９に密着させるために、該仕切り材４ａの先端部の形状を、図４（ｃ）または（ｄ）に示すように、１または複数の凸状にすることも有効である。
【００２７】
最後に、図２（ｃ）に示すように、連通部６となる孔を形成すれば、高い気密性を有する気室５と連通部６との組み合わせによる、ヘルムホルツ共鳴器が構成される。なお、連通部６となる孔は、ドリル等により所望の径に形成する。孔は、空洞共鳴音の効果的な低減を達成するとの観点から、気室５の周方向長さの略中央の位置に設けることが好ましい。
【００２８】
ここで、隔壁４の設置箇所に仕切り材４ａを配置することに代えて、該仕切り材４ａと同じ形状の隔壁を、周壁９を成形する際にともに成形しておいてもよい。後は、前記仕切り材４ａを用いた隔壁の形成と同様の工程に従って、周壁９の折り曲げ加工を行うことによって、隔壁４の形成が可能である。この場合にも、上述の気密性を高める手法を適用できるのは勿論である。
【００２９】
また、隔壁４は、以下に示す方法で設けることも可能である。すなわち、図５（ａ）に示すように、リムを成形する際に、フランジ７および周壁９の成形とともに、所定位置に隔壁４を成形する。ここで形成する隔壁４は、折り曲げられる周壁９と接する側に若干の隙間ができる程度の大きさに成形する。そして、この隙間に、図５（ａ）に示すようにシール材４ｃを介在させてから、前記と同様に、図５（ｃ）に示すように、周壁９を前記フランジ７側に折り曲げて周壁９の先端部を該フランジ７に押し付ける。その際、シール材４ｃは、図５（ｄ）に示すように、隔壁４と周壁９との間に強く挟み込まれる結果、隔壁４と周壁９との間に高い気密性が付与される。
このシール材４ｃには、高分子化合物、特にゴムや合成樹脂が適している。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
従来のホイールとタイヤとの組み合わせ品（基準）、図２および図３に示した本発明方法に従って構成したホイールとタイヤとの組み合わせ品（発明例）および、該発明例において隔壁に隙間を設けて気室相互間の気密性を阻害したホイールとタイヤとの組み合わせ品（比較例）を音響−構造連成解析した。
【００３１】
なお、気室の有無や隔壁の気密性以外の仕様は、全て同じにした。すなわち、８Ｊ×１９サイズのホイールを用いて、このホィールに２４５／４５Ｒ１９サイズの一般的な乗用車用タイヤを装着した。
【００３２】
ここで、発明例および比較例では、５つの隔壁で区画された５つの気室５を設けた。
タイヤ主気室の体積約３５０００ｃｍ3に対し、気室５の総体積は４６０ｃｍ3であり、連通孔の径は０．３ｃｍ、連通孔の長さは０．４ｃｍである。
【００３３】
実施例として示す結果は、スピンドル軸を固定し、タイヤ接地面を一定変位で加振した場合のスピンドル軸での上下方向力の周波数応答解析結果である。
上下方向の軸力の周波数応答解析を行った結果を、図６に示す。同図から、発明例は比較例に比し空洞共鳴ピークが約６〜７ｄＢ低減することが判る。
【符号の説明】
【００３４】
１  ホイール
２  リム
３ａ、３ｂ  ビードシート
４  隔壁
５  気室
６  連通部
７  フランジ
８  ウェル
９  周壁
１０  主気室
Ｔ  タイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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